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1、工程材料料习题解解说3第一章 土木木工程材材料的基基本性质质1、试述述材料成成分、结结构和构构造对材材料性质质的影响响?参考答案案:材料料的成分分对性质质的影响响:材料料的组成成及其相相对含量量的变化化,不仅仅会影响响材料的的化学性性质,还还会影响响材料的的物理力力学性质质。材料料的成分分不同,其其物理力力学性质质有明显显的差异异。值得得注意的的是,材材料中某某些成分分的改变变,可能能会对某某项性质质引起较较大的改改变,而而对其他他性质的的影响不不明显。材料的结结构对性性质的影影响:材材料的结结构是决决定材料料物理性性能的重重要因素素。可分分为微观观结构和和细观结结构。材材料在微微观结构构上的
2、差差异影响响到材料料的强度度、硬度度、熔点点、变形形、导热热性等性性质,可可以说材材料的微微观结构构决定着着材料的的物理力力学性能能。材料的构构造对性性质的影影响:材材料的构构造主要要是指材材料的孔孔隙和相相同或不不同材料料间的搭搭配。不不同材料料适当搭搭配形成成的复合合材料,其其综合性性能优于于各个单单一材料料。材料料的内部部孔隙会会影响材材料的强强度、导导热性、水水渗透性性、抗冻冻性等。 总之,材材料的组组成、结结构与构构造决定定了材料料的性质质。材料料的组成成、结构构与构造造的变化化带来了了材料世世界的千千变万化化。2、试述述材料密密度、表表观密度度、孔隙隙率的定定义、测测定方法法及相互
3、互关系。密密度与视视密度的的区别何何在?参考答案案:密度度:是指指材料在在密实状状态下单单位体积积的质量量。测定定方法:将材料料磨细成成粒径小小于0.25mmm的粉粉末,再再用排液液法测得得其密实实体积。用用此法得得到的密密度又称称“真密密度”。表观密度度:是指指材料在在自然状状态下单单位体积积的质量量。测定定方法:对于外外形规则则的块体体材料,测测其外观观尺寸就就可得到到自然体体积。对对于外观观不规则则的块体体材料,将将其加工工成规则则的块体体再测其其外观尺尺寸,或或者采用用蜡封排排液法。 孔隙率率:材料料中的孔孔隙体积积与总体体积的百百分比。 相互关关系: 密度与与视密度度区别:某些散散粒
4、材料料比较密密实,其其内部仅仅含少量量微小、封封闭的孔孔隙,从从工程使使用角度度来说,不不需磨细细也可用用排液法法测其近近似的密密实体积积,这样样测得的的密度称称为“视视密度”。3、孔隙隙率及孔孔隙特征征对材料料的表观观密度、强强度、吸吸水性、抗抗渗性、抗抗冻性、导导热性等等性质有有何影响响?参考答案案:对表表观密度度的影响响:材料料孔隙率率大,在在相同体体积下,它它的表观观密度就就小。而而且材料料的孔隙隙在自然然状态下下可能含含水,随随着含水水量的不不同,材材料的质质量和体体积均会会发生变变化,则则表观密密度会发发生变化化。 对强度度的影响响:孔隙隙减小了了材料承承受荷载载的有效效面积,降降
5、低了材材料的强强度,且且应力在在孔隙处处的分布布会发生生变化,如如:孔隙隙处的应应力集中中。对吸水性性的影响响:开口口大孔,水水容易进进入但是是难以充充满;封封闭分散散的孔隙隙,水无无法进入入。当孔孔隙率大大,且孔孔隙多为为开口、细细小、连连通时,材材料吸水水多。对抗渗性性的影响响:材料料的孔隙隙率大且且孔隙尺尺寸大,并并连通开开口时,材材料具有有较高的的渗透性性;如果果孔隙率率小,孔孔隙封闭闭不连通通,则材材料不易易被水渗渗透。对抗冻性性的影响响:连通通的孔隙隙多,孔孔隙容易易被水充充满时,抗抗冻性差差。对导热性性的影响响:如果果材料内内微小、封封闭、均均匀分布布的孔隙隙多,则则导热系系数就
6、小小,导热热性差,保保温隔热热性能就就好。如如果材料料内孔隙隙较大,其其内空气气会发生生对流,则则导热系系数就大大,导热热性好。4、材料料的耐水水性、吸吸水性、吸吸湿性、抗抗冻性、导导热性、热热容、抗抗渗性的的含义是是什么?参考答案案:耐水水性: 材料抵抵抗水破破坏作用用的能力力称为耐耐水性,即即材料经经水浸泡泡后,不不发生破破坏,同同时强度度也不显显著降低低的性质质。指标标:软化化系数 吸吸水性:材料与与水接触触时其毛毛细管会会吸收水水分的性性质。指指标:吸吸水率 吸吸湿性:材料在在潮湿空空气中吸吸收水分分的性质质。指标标:平衡衡含水率率 抗抗冻性:材料在在吸水饱饱和状态态下,能能经受多多次
7、冻融融循环作作用而不不被破坏坏,强度度也不严严重降低低的性质质。指标标:抗冻冻等级,其其划分取取决于材材料在一一定条件件下经受受冻融而而不被破破坏的次次数。 导导热性:当材料料两面存存在温度度差时,热热量会从从温度较较高的一一面传导导到温度度较低的的一面的的性质。指指标:导导热系数数 热热容:某某块材料料在温度度升降11K时所所放出或或吸收的的热量。指标:CC(热容容)cc(比热热容)m(材材料质量量) 抗抗渗性:材料抵抵抗压力力水或液液体渗透透的性质质。指标标:渗透透系数5、材料料的导热热系数、比比热容和和热容与与建筑物物的使用用功能有有什么关关系?参考答案案:材料料的导热热系数小小,建筑筑
8、物的保保温隔热热性能就就好。如如果建筑筑物围护护结构的的热容越越大,则则在气温温变化较较大时,能能较好地地保持室室内温度度。6、试述述材料的的弹性、朔朔性、脆脆性和弹弹性磨量量的意义义?参考答案案:弹性性: 当当撤去外外力或外外力恢复复到原状状态,材材料能够够完全恢恢复原来来形状的的性质。 塑性: 当撤撤去外力力或外力力恢复到到原状态态,材料料仍保持持变形后后的形状状和尺寸寸,并不不产生裂裂缝的性性质。 脆性:是材料料在外力力作用下下不产生生明显变变形而突突然发生生破坏的的一种性性能。 弹弹性模量量: 晶晶体材料料如金属属材料表表现为线线弹性,一一些非晶晶体材料料如玻璃璃等也表表现为线线弹性,
9、其其应力与与应变之之比为常常数,比比值称为为弹性模模量,它它是衡量量材料抵抵抗外力力使其变变形能力力的一个个指标。7、影响响材料强强度试验验结果的的因素有有哪些?强度与与强度等等级是否否不同,试试举例说说明。参考答案案: 试试验条件件对材料料强度试试验结果果有较大大的影响响,其中中主要有有试件的的形状和和尺寸、试试验机的的加载速速度、试试验时的的温度和和湿度,以以及材料料本身的的含水状状态等。 强度度与强度度等级不不一样。强强度是一一个具体体值,而而强度等等级是一一个等级级范围。如如:混凝凝土的强强度等级级为C330,那那么属于于C300强度等等级的混混凝土的的实际强强度值有有可能是是30MM
10、Pa或或与300MPaa接近的的强度值值。8、某地地红砂岩岩,已按按规定将将其磨细细,过筛筛。烘干干后称取取50gg,用李李氏瓶测测得其体体积为118.99cm33。另有有卵石经经过清洗洗烘干后后称取110000g,将将其浸水水饱和后后用布擦擦干。又又用广口口瓶盛满满水,连连盖称得得其质量量为7990g,然然后将卵卵石装入入,再连连盖称得得其质量量为14409gg,水温温为255,求求红砂岩岩及卵石石的密度度或视密密度,并并注明哪哪个是密密度或视视密度。参考答案案:红砂岩的的密度: 卵石的的视密度度:9、某多多孔材料料的密度度为2.59gg/cmm3。取取一块称称得其干干燥时质质量为8873g
11、g,同时时量得体体积为4480ccm3。浸浸水饱和和后取出出擦干表表面水分分称得质质量为9972gg。求其其质量吸吸水率、闭闭口孔隙隙率及开开口孔隙隙率。参考答案案:质量量吸水率率:密实体积积:孔隙体积积:开口孔隙隙体积:闭口孔隙隙体积:开口孔隙隙率:闭口孔隙隙率:第二章 金属属材料1、冶炼炼方法与与脱氧程程度对钢钢材性能能有何影影响?参考答案案:常用用的冶炼炼方法有有:氧气气转炉法法、平炉炉法和电电炉法。氧氧气转炉炉法能有有效地除除去磷和和硫,钢钢中所含含气体很很低,非非金属夹夹杂物亦亦较少,故故质量较较好;平平炉法冶冶炼时间间长,有有足够的的时间调调整、控控制其成成分,去去除杂质质和气体体
12、亦较净净,故质质量较好好,也较较稳定;电炉法法能自由由调节温温度,成成分能够够精确控控制,故故炼出的的钢杂质质含量少少,钢的的质量最最好,但但成本最最高。按按脱氧程程度可以以分为沸沸腾钢、镇镇静钢、半半镇静钢钢和特殊殊镇静钢钢。沸腾腾钢和镇镇静钢相相比较,沸沸腾钢中中碳和有有害杂质质磷、硫硫等的偏偏析较严严重,钢钢的致密密程度较较差。故故沸腾钢钢的冲击击韧性和和可焊性性较差,特特别是低低温冲击击韧性的的降低更更显著。2、什么么是沸腾腾钢?有有何优缺缺点?哪哪些条件件下不宜宜选用沸沸腾钢?参考答案案:沸腾腾钢仅加加入锰铁铁进行脱脱氧,脱脱氧不完完全,这这种钢铸铸锭时,有有大量的的一氧化化碳气体体
13、逸出,钢钢液呈沸沸腾状,故故称为沸沸腾钢。钢钢的致密密程度较较差。故故沸腾钢钢的冲击击韧性和和可焊性性较差,但但从经济济上比较较,沸腾腾钢只消消耗少量量的脱氧氧剂,钢钢的收缩缩孔减少少,成本本率较高高。3、常温温下钢材材有哪几几种晶体体组织,各各有何特特性?简简述钢中中含碳量量、晶体体组织与与性能三三者之间间的关系系。参考答案案:钢材材的晶体体组织:奥氏体体,一般般在高温温下存在在,其塑塑性和韧韧性很好好,可以以进行各各种形式式的压力力加工而而不发生生脆断;铁素体体,原子子间的空空隙较小小,溶碳碳能力较较低,其其性质极极其柔软软,塑性性和韧性性很好,但但强度和和硬度较较低;渗渗碳体,是是碳和铁
14、铁形成的的化合物物Fe33C,晶晶体结构构复杂,外外力作用用下不易易变形,故故性质非非常硬脆脆,抗拉拉强度很很低,塑塑性及韧韧性几乎乎等于零零;珠光光体,是是铁素体体和渗碳碳体组成成的机械械混合物物,故其其性质介介于铁素素体和渗渗碳体之之间,既既有一定定的强度度和硬度度,也有有一定的的塑性和和韧性。晶晶格类型型不同的的金属,其其性能也也不同,面面心立方方晶格与与体心晶晶格的金金属比密密排六方方晶格的的金属有有较好的的塑性,而而体心立立方晶格格的金属属则强度度较高,同同时金属属晶粒愈愈细,不不仅强度度和硬度度愈高而而且塑性性和韧性性也愈好好。含碳碳量在00.02200.777%范围围内,随随着含
15、碳碳量的增增加,钢钢的强度度和硬度度逐渐提提高,而而塑性和和韧性则则逐渐降降低;含含碳量在在0.7772.111范范围时,随随着含碳碳量的增增加,钢钢的强度度和硬度度逐渐增增高,塑塑性和韧韧性逐渐渐降低,当当含碳量量超过11.0以后,强强度极限限开始下下降。4、什么么是屈强强比,对选用用钢材有有何意义义?参考答案案:屈服服强度与与强度极极限之比比称为屈屈强比。当当这个比比值较小小时,表表示结构构的安全全度较大大,即结结构由于于局部超超载而发发生破坏坏的强度度储备较较大,但但比值过过小时,则则表示钢钢材强度度的利用用率偏低低,不够够经济。相相反若屈屈强比较较大,则则表示钢钢材利用用率较大大,但比
16、比值过大大,表示示强度储储备过小小,脆断断倾向增增加,不不够安全全。因此此这个值值最好保保持在00.6000.75之之间,既既安全又又经济。5、解释释下列符符号代表表的意义义:、,并说说明该指指标表示示钢材的的什么性性能?参考答案案:代表表钢筋的的屈服强强度,当当应力到到达该值值时,在在应力不不增加的的情况下下塑性变变形不断断增加;代表钢钢筋的极极限强度度,在拉拉伸条件件下,材材料断裂裂前所能能承受的的最大应应力;代代表钢筋筋的冲击击韧性值值,在冲冲击荷载载作用下下,钢筋筋破坏缺缺口处单单位面积积上所吸吸收的冲冲击功,值越大,钢的冲击韧性越好。6、何谓谓冷脆性性和脆性性转变温温度?它它们对选选
17、用钢材材有何意意义?参考答案案:钢筋筋由韧性性断裂转转变为脆脆性断裂裂,使冲冲击值显显著降低低的现象象称为冷冷脆性,与与之相对对应的温温度称为为脆性转转变温度度。对于于直接承承受动载载,而且且可能在在负温下下工作的的重要结结构,必必须检验验钢筋的的冷脆性性和脆性性转变温温度,防防止钢材材在使用用中发生生脆性断断裂,以以确保结结构安全全。7、硫、磷磷、氮、氧氧元素对对钢材性性能各有有何影响响?参考答案案:硫多多数以FFeS的的形式存存在于钢钢中,它它是一种种强度较较低和性性质较脆脆的夹杂杂物,受受力时容容易引起起应力集集中,降降低钢的的强度和和疲劳强强度,同同时硫对对热加工工和焊接接很不利利,且
18、偏偏析严重重;磷多多数溶于于铁素体体中形成成固溶体体,磷虽虽能提高高钢的强强度和耐耐腐蚀性性能,但但显著提提高了脆脆性转变变温度,增增大了钢钢的冷脆脆性,并并降低可可焊性,且且偏析严严重;氮氮也溶入入铁素体体中形成成固溶体体,能提提高钢的的强度和和硬度,但但显著降降低了钢钢的塑性性和韧性性,增大大钢的敏敏感性和和冷脆性性;氧多多数以FFeO形形式存在在于非金金属夹杂杂物中,它它是一种种硬脆的的物质,会会使钢的的塑性、韧韧性和疲疲劳强度度显著降降低,并并增大时时效敏感感性。8、什么么叫调质质热处理理?它对对钢材性性能有何何影响?参考答案案:淬火火和高温温回火的的联合处处理称为为调质。调调质的目目
19、的主要要是为了了获得良良好的综综合技术术性质,既既有较高高的强度度,又有有良好的的塑性和和韧性,是是目前用用来强化化钢材的的有效措措施。9、什么么是可焊焊性,哪哪些因素素对可焊焊性有影影响?参考答案案:钢的的可焊性性就是指指钢材在在焊接后后,体现现其焊头头联结的的牢固程程度和硬硬脆倾向向大小的的一种性性能。钢钢的化学学成分、冶冶金质量量及冷加加工等对对可焊性性影响很很大。10、什什么是冷冷加工强强化和时时效?各各对钢材材性能有有何影响响?参考答案案:冷加加工是在在再结晶晶温度以以下(一一般是常常温)进进行的机机械加工工,包括括冷拉、冷冷拔、冷冷轧、冷冷扭、冷冷冲和冷冷压等各各种方式式。在一一定
20、范围围内冷加加工变形形程度越越大,加加工硬化化现象也也越明显显,即屈屈服强度度提高得得越多,而而塑性和和韧性也也降低得得越多;经冷加加工后,随随着时间间的延长长,钢的的屈服强强度和强强度极限限逐渐提提高,塑塑性和韧韧性逐渐渐降低的的现象,称称为时效效。11、什什么是低低合金结结构钢,与与碳素钢钢结构相相比有何何特点?参考答案案:在碳碳素结构构钢的基基础上,加加入总量量小于55的合合金元素素而形成成的钢种种,称为为低合金金结构钢钢。与碳碳素结构构钢相比比,采用用低合金金钢可以以减轻结结构自重重,加大大结构跨跨度,节节约钢材材,经久久耐用,特特别适合合于高层层建筑或或大跨度度结构,是是今后结结构钢
21、的的发展方方向。12、根根据哪些些原则选选用钢结结构用钢钢?参考答案案:在选选用钢材材牌号和和材性时时,为保保证承重重结构的的承载能能力和防防止在一一定条件件下出现现脆性破破坏,应应根据结结构的重重要性、荷荷载特征征、结构构形式、应应力状态态、连结结方法、钢钢材厚度度和工作作环境等等因素进进行综合合考虑。13解释释钢号QQ2355AF、QQ2355D代表表的意义义,并比比较二者者在成分分、性能能和应用用上的异异同?参考答案案:Q2235AAF表示示屈服强强度为2235MMPa,由由氧气转转炉或平平炉冶炼炼的A级级沸腾碳碳素结构构钢。QQ2355D表示示屈服强强度为2235MMPa的的D级钢钢。
22、A级级钢的SS和P含含量高于于D级钢钢,但MMn含量量低于DD级钢,AA级钢一一般用于于承受静静载作用用的钢结结构,DD级钢则则可用于于低温条条件下承承受动载载焊接的的重要结结构。14、热热轧钢筋筋分为几几个等级级?各级级钢筋有有什么特特性和用用途?参考答案案:热轧轧钢筋分分为、和和级钢钢筋,级钢筋筋的强度度不高,但但塑性及及可焊性性良好,主主要用作作非预应应力混凝凝土的受受力钢筋筋或构造造筋;、级级钢筋由由于强度度较高,塑塑性和可可焊性也也好,可可用于大大中型钢钢筋混凝凝土结构构的受力力筋;级钢筋筋虽然强强度高,但但塑性及及可焊性性较差,可可用作预预应力钢钢筋。15、什什么是热热处理钢钢筋、
23、冷冷轧带肋肋钢筋、预预应力混混凝土用用钢丝和和钢绞线线?它们们各有哪哪些特性性和用途途?参考答案案:热处处理钢筋筋由热轧轧带肋钢钢筋经过过淬火和和高温回回火调质质处理而而成,这这种钢筋筋不能冷冷拉和焊焊接,且且对应力力腐蚀及及缺陷敏敏感性较较强,主主要用于于预应力力混凝土土梁、预预应力混混凝土轨轨枕或其其他各种种预应力力混凝土土结构;冷轧带带肋钢筋筋是以普普通低碳碳钢和低低合金钢钢热轧圆圆盘条为为母材,经经多道冷冷轧(拔拔)减径径和一道道压痕而而成的三三面有肋肋的钢筋筋,这种种钢筋具具有较高高的强度度和较大大的伸长长率,且且粘结锚锚固性好好,可用用于没有有振动荷荷载和重重复荷载载的工业业民用建
24、建筑和一一般构筑筑物的钢钢筋混凝凝土结构构;预应应力混凝凝土用钢钢丝和钢钢绞线是是用优质质碳素钢钢盘条,经经酸洗、冷冷拉或冷冷拔再回回火等工工艺制成成,这种种钢筋具具有强度度高、柔柔性好、无无接头等等优点,且且质量稳稳定,安安全可靠靠,施工工时不需需冷拉及及焊接,主主要用作作大跨度度桥梁、屋屋架、吊吊车梁等等预应力力钢筋。16、桥桥梁结构构钢应具具有哪些些技术要要求?参考答案案:桥梁梁除了承承受静载载外,还还要直接接承受动动载,其其中某些些部位还还承受交交变应力力的作用用,而且且在受力力状态下下还要经经受气候候变化和和腐蚀介介质的严严峻考验验。桥梁梁结构钢钢除必须须具有较较高的强强度外,还还要
25、求有有良好的的塑性、韧韧性、可可焊性及及较高的的疲劳强强度,在在严寒低低温地区区还要求求具有较较小的冷冷脆性和和时效敏敏感性,此此外还要要求具有有良好的的抗大气气腐蚀性性。17、对对钢轨用用钢,在在性能和和材质上上有何要要求?参考答案案:铁路路钢轨经经常处在在车轮压压力、冲冲击和磨磨损的作作用下,要要求钢轨轨不仅具具有较高高的强度度以承受受较高的的压力和和抗剥离离的能力力,而且且还应具具有较高高的耐磨磨性、冲冲击韧性性和疲劳劳强度。无无缝线路路的钢轨轨还应具具有良好好的可焊焊性,处处于多雨雨潮湿地地区、盐盐碱地带带和隧道道中的钢钢轨还应应具有良良好的耐耐腐蚀性性能。在在选材上上一般应应选用含含
26、碳量较较高的平平炉或氧氧气转炉炉镇静钢钢进行轧轧制,对对轨端部部分需进进行淬火火处理。对对钢轨质质量,除除严格保保证一定定的化学学成分外外,还要要求质地地均匀纯纯净,内内部不含含白点、残残余缩孔孔、非金金属夹杂杂物,表表面不应应有分层层、翻皮皮等缺陷陷。18、钢钢材是怎怎么锈蚀蚀的?如如何防止止钢筋锈锈蚀?参考答案案:钢材材的锈蚀蚀可分为为化学锈锈蚀和电电化学锈锈蚀两类类。化学学锈蚀是是由非电电解质或或各种干干燥气体体所引起起的一种种纯化学学性的腐腐蚀,无无电流产产生。电电化学腐腐蚀是钢钢材与电电解质溶溶液接触触后,由由于产生生电化学学作用而而引起的的腐蚀。防防止钢材材锈蚀主主要有三三种方法法
27、:制制成合金金钢;表面覆覆盖;设置阳阳极或阴阴极保护护。19、铝铝合金建建筑型材材分为哪哪几种?并说明明具有何何要求及及应用范范围?参考答案案:常用用的铝合合金型材材有铝合合金门窗窗、铝合合金装饰饰板及铝铝合金小小五金等等。铝合合金门窗窗要求具具有一定定的抗风风压强度度,有良良好的气气密性与与水密性性,还应应有良好好的隔热热、隔音音与开闭闭性;铝铝合金装装饰板主主要用于于屋面、墙墙面、楼楼梯踏面面等。第三章 天然然石材1、天然然石料按按照成因因分为哪哪几类?各类有有何异同同?参考答案案:名 称称成岩情况况主要品种种岩浆岩熔融岩浆浆上升到到地表附附近或喷喷出地表表,冷却却凝结而而成岩。花岗岩玄武
28、岩辉绿岩沉积岩岩石风化化后,再再经沉积积、胶结结而成岩岩。石灰岩砂岩变质岩岩石在温温度、压压力或化化学的作作用下,经经变质而而成岩大理岩片麻岩2、建筑筑中常用用的天然然岩石有有哪些,分分别有何何特性?参考答案案:名 称称组成密度花岗岩是岩浆岩岩中分布布最广的的一种主主要矿物物组成,典典型的深深成岩,属属酸性岩岩石。表观密度度25000227000kg/m3抗压强度度达12202250MMPa使用年限限达7552000年大理岩是由石灰灰岩或白白云岩变变质而成成,主要要的造岩岩矿物是是方解石石或白云云石,属属碳酸盐盐类。表观密度度26000227000kg/m3抗压强度度达7001110MPPa纯
29、净的大大理石称称汉白玉玉石灰岩俗称“青青石”,是沉沉积岩的的一种,主主要成分分是CaaCO33,主要要矿物成成分是方方解石,常常含有白白云石、菱菱镁石、粘粘土等。表观密度度20000226000kg/m3抗压强度度达8001660MPPa砂 岩岩其主要造造岩矿物物有石英英、及少少量的长长石、方方解石和和白云石石,属沉沉积岩。表观密度度22000225000kg/m3抗压强度度达52000MPaa常用于建建筑物的的基础、墙墙身、踏踏步等。3、天然然石料应应具有哪哪些技术术性质?选用天天然石料料的原则则是什么么?参考答案案:天然然石料应应具有1)物理理性质(表表观密度度、吸水水性、耐耐水性、抗抗冻
30、性、耐耐热性、导导热性)2)力学学性质(抗抗压强度度、冲击击韧性、硬硬度、耐耐磨性)3)工艺艺性质(加加工性、磨磨光性、抗抗钻性)根据建筑筑物的类类型,使使用要求求和环境境条件、再再结合地地方资源源进行综综合考虑虑,使得得石材满满足适用用、经济济、美观观的要求求。第四章 无机机胶凝材材料1、什么么是气硬硬性胶凝凝材料?什么是是水硬性性胶凝材材料?参考答案案:气硬硬性胶凝凝材料只只能在空空气中硬硬化,并并且只能能在空气气中保持持或发展展其强度度,如石石膏、石石灰等;水硬性性胶凝材材料则不不仅能在在空气中中而且能能更好地地在水中中硬化,保保持并发发展其强强度,如如水泥。2、为什什么说石石膏是有有发
31、展前前途的建建材?参考答案案:石膏膏的主要要优点是是原料丰丰富、生生产能耗耗低、不不污染环环境等,作作为一种种绿色建建材已大大量用于于室内的的空间分分隔和装装饰;建建筑石膏膏硬化时时体积略略有膨胀胀,这一一性能使使得石膏膏制品表表明光滑滑细腻线线条清晰晰,具有有很好的的装饰艺艺术效果果;建筑筑石膏还还具有隔隔热、保保温、不不燃、不不蛀、隔隔声、可可锯、可可钉、污污染小等等良好性性能,所所以石膏膏是很有有发展前前途的建建材。3、石膏膏制品有有哪些?参考答案案:建筑筑石膏制制品的种种类较多多,主要要有:纸纸面石膏膏板、空空心石膏膏条板、纤纤维石膏膏板、石石膏砌块块和装饰饰石膏制制品等。4、过火火石
32、灰、欠欠火石灰灰对石灰灰性能有有什么影影响?如如何消除除?参考答案案:欠火火石灰的的产浆量量较低,质质量较差差;欠火火石灰的的密度较较大,表表面常被被黏土杂杂质溶化化时所形形成的玻玻璃釉状状物包覆覆,因而而消解很很慢,在在工程中中过火石石灰颗粒粒往往会会在正常常石灰硬硬化后继继续吸湿湿消解而而发生体体积膨胀胀,降低低石灰品品质,影影响工程程质量。消消除方法法有:将将石灰经经陈伏处处理后再再使用于于工程,控控制煅烧烧温度在在1000012000之之间,岩岩块尺寸寸不宜过过大。5、水玻玻璃的模模数、浓浓度与性性能有何何关系?参考答案案:水玻玻璃中氧氧化硅和和氧化钠钠的分子子数比称称为水玻玻璃的模模
33、数,模模数愈大大,水玻玻璃的黏黏度和粘粘结力愈愈大,也也愈难溶溶解于水水;同一一模数水水玻璃溶溶液浓度度越高,则则粘结力力也越大大。6、水玻玻璃的硬硬化有何何特点?参考答案案:水玻玻璃能与与空气中中的二氧氧化碳反反应生产产无定形形的硅酸酸凝胶,随随着水分分的挥发发干燥,无无定形硅硅酸脱水水转变成成二氧化化硅而硬硬化。由由于空气气中二氧氧化碳较较少,反反应进行行很慢,因因此水玻玻璃在实实际使用用时常加加入促硬硬剂以加加速硬化化。7、为什什么菱苦苦土在使使用时不不能单独独用水拌拌和?参考答案案:菱苦苦土是以以天然菱菱镁矿(主主要成分分为碳酸酸镁)为为主要原原料,经经煅烧后后磨细而而得到的的以氧化化
34、镁为主主要成分分的白色色或浅黄黄色粉末末,当其其单独与与水拌和和时会生生产不溶溶于水的的氢氧化化镁,而而且氧化化镁也不不溶于水水,一般般常用氯氯化镁(MMgCll26HH2O)水水溶液作作为调和和剂,掺掺量为菱菱苦土的的50600,生生成一种种易溶于于水的氧氧氯化镁镁复盐(xMggOyy MggCl228HH2O)和和氢氧化化镁。8、判断断石膏、石石灰、水水玻璃与与镁氧水水泥是气气硬性胶胶凝材料料的理由由是什么么?参考答案案:石膏膏、石灰灰、水玻玻璃与镁镁氧水泥泥的硬化化过程只只能在空空气中完完成,并并且也只只能在空空气中保保持或发发展其强强度。9、生产产硅酸盐盐水泥的的主要原原料有哪哪些?参
35、考答案案:主要要原料有有:石灰灰质原料料(如石石灰石)、黏黏土质原原料(如如黏土、页页岩)、少少量铁粉粉、适量量石膏。10、生生产硅酸酸盐水泥泥为什么么要掺入入适量石石膏?参考答案案:水泥泥熟料中中的硅酸酸三钙与与水反应应十分迅迅速,使使得水泥泥熟料加加水后迅迅速凝结结,导致致来不及及施工。所所以为调调节水泥泥的凝结结时间,通通常在水水泥中加加入适量量石膏,这这样,水水泥加水水后石膏膏迅速溶溶解与水水化铝酸酸钙发生生反应,生生产针状状的晶体体(3CCaOAl22O33CCaSOO4311H2O,又又称为钙钙钒石)沉沉积在水水泥颗粒粒表面形形成保护护膜,延延缓了水水泥凝结结时间。11、试试述硅酸
36、酸盐水泥泥的主要要矿物成成分及其其对水泥泥性能的的影响?参考答案案:硅酸酸盐水泥泥熟料中中,C33A的水化化和凝结结硬化速速度最快快,但水水化铝酸酸钙的强强度不高高;C33S和CC4AF的的水化速速度较快快,凝结结硬化速速率也较较快,CC3S的水水化产物物强度高高,C44AF的的水化产产物强度度不高;C2S水化化反应速速度最慢慢,凝结结硬化速速率也慢慢,强度度早期低低,后期期高。12、硅硅酸盐水水泥的主主要水化化产物有有哪几种种?水泥泥石的结结构如何何?参考答案案:主要要水化产产物是:水化硅硅酸钙和和水化铁铁酸钙凝凝胶、氢氢氧化钙钙、水化化铝酸钙钙和水化化硫铝酸酸钙晶体体。水泥泥石主要要由固体
37、体(水泥泥水化产产物及未未水化的的残存水水泥内核核)和孔孔隙组成成。凝胶胶是由尺尺寸很小小的凝胶胶微粒与与位于胶胶粒之间间的凝胶胶孔组成成,胶粒粒的比表表面积大大,可强强烈地吸吸附一部部分水分分,此水水分与填填充胶孔孔的水分分称为凝凝胶水;毛细孔孔中的水水分称为为毛细水水,毛细细水的结结合力较较弱,脱脱水温度度较低,脱脱水后形形成毛细细孔。13、试试述水泥泥细度对对水泥性性质的影影响?怎怎样检验验?参考答案案:水泥泥细度直直接影响响到水泥泥的水化化和凝结结硬化。水水泥颗粒粒越细,比比表面积积越大,则则使水泥泥熟料的的化学活活性发挥挥得越快快,表现现为水泥泥的水化化反应速速度快,凝凝结硬化化也快
38、,但但过细的的水泥不不宜久存存,硬化化时收缩缩比较大大。细度度的检验验方法通通常用筛筛分法或或比表面面积法来来测定,筛筛分法以以80uum方孔孔筛的筛筛余量表表示,比比表面积积法以11kg质质量材料料所具有有的总表表面积(mm2/kgg)来表表示。14、造造成硅酸酸盐水泥泥体积安安定性不不良的原原因有哪哪几种?怎样检检验?参考答案案:造成成水泥体体积安定定性不良良,一般般是由熟熟料中所所含游离离氧化钙钙游离氧氧化镁过过多或掺掺入石膏膏过多等等原因所所造成。国国家标准准规定,由由游离的的氧化钙钙过多引引起的水水泥体积积安定性性不良可可用雷氏氏法或试试饼法检检验。试试饼法是是用标准准稠度的的水泥净
39、净浆做成成试饼,经经恒沸33小时后后用肉眼眼观察未未发现裂裂纹,用用直尺检检验没有有弯曲;雷氏法法是用雷雷氏夹中中的水泥泥浆经沸沸煮三小小时后的的膨胀值值。15、试试述硅酸酸盐水泥泥的强度度发展规规律及影影响因素素?参考答案案:强度度发展规规律为:水泥的的水化和和凝结硬硬化从颗颗粒表面面深入到到内部是是有一个个时间过过程的,水水化速度度开始比比较快,强强度发展展也比较较快,以以后逐渐渐减慢。不不同水泥泥的强度度发展不不完全相相同,掺掺较多活活性混合合材料的的硅酸盐盐水泥早早期强度度比较低低,后期期增进率率高。 16、在在下列工工程中选选择适宜宜的水泥泥品种:(1)现现浇混凝凝土梁、板板、柱冬冬
40、季施工工:硅酸酸盐水泥泥、普通通硅酸盐盐水泥;(2)高高层建筑筑基础底底板(具具有大体体积混凝凝土和抗抗渗要求求):矿矿渣水泥泥和粉煤煤灰水泥泥;(3)南南方受海海水侵蚀蚀的钢筋筋混凝土土工程:矿渣水水泥和火火山灰水水泥;(4)高高炉炼铁铁炉基础础:铝酸酸盐水泥泥;(5)高高强度预预应力混混凝土梁梁:硅酸酸盐水泥泥和普通通水泥;(6)地地下铁道道:普通通水泥、火火山灰水水泥和粉粉煤灰水水泥;(7)东东北某大大桥的沉沉井基础础及桥梁梁墩台:矿渣水水泥、火火山灰水水泥和粉粉煤灰水水泥。17、某某工程用用一批普普通水泥泥,强度度检验结结果如下下,试评评定该批批水泥的的强度等等级。龄期抗折强度度/MP
41、Pa抗压破坏坏荷载/KN3d4.055,4.20,4.11041.00,422.5,46.0,445.55,433.028d7.000,7.50,8.550,112,1155,1114,1113,1088,1115参考答案案:水泥泥的强度度等级为为42.5。18、硅硅酸盐水水泥石腐腐蚀的类类型有哪哪几种?产生腐腐蚀的原原因是什什么?防防止腐蚀蚀的措施施有哪些些?参考答案案:腐蚀蚀的类型型有:软软水侵蚀蚀(溶出出性侵蚀蚀):软软水能使使水化产产物中的的Ca(OH)2溶解,并并促使水水泥石中中其它水水化产物物发生分分解;盐盐类腐蚀蚀:硫酸酸盐先与与水泥石石结构中中的Caa(OHH)2起置换换反应生
42、生产硫酸酸钙,硫硫酸钙再再与水化化铝酸钙钙反应生生成钙钒钒石,发发生体积积膨胀;镁盐与与水泥石石中的CCa(OOH)22反应生生成松软软无胶凝凝能力的的Mg(OH)2;酸类类腐蚀:CO22与水泥泥石中的的Ca(OH)2反应生生成CaaCO33,再与与含碳酸酸的水反反应生成成易溶于于水的碳碳酸氢钙钙,硫酸酸或盐酸酸能与水水泥石中中的Caa(OHH)2反应;强碱腐腐蚀:铝铝酸盐含含量较高高的硅酸酸盐水泥泥遇到强强碱也会会产生破破坏。腐腐蚀的防防止措施施:根根据工程程所处的的环境,选选择合适适的水泥泥品种;提高高水泥石石的密实实程度;表明明防护处处理。19、硅硅酸盐水水泥检验验中,哪哪些性能能不符合
43、合要求时时,则该该水泥属属于不合合格品?哪些性性能不符符合要求求时则该该水泥属属于废品品?怎样样处理不不合格品品和废品品?参考答案案:国家家标准规规定:硅硅酸盐水水泥性能能中,凡凡氧化镁镁、三氧氧化硫、初初凝时间间、安定定性中任任一项不不符合标标准规定定时均为为废品。废废品应严严禁出厂厂、使用用。凡细细度、终终凝时间间、不溶溶物和烧烧失量中中的任何何一项不不符合规规定或混混合材掺掺量超过过最大限限度和强强度低于于商品强强度等级级(标号号)规定定的指标标时称为为不合格格品。水水泥包装装标志中中水泥品品种、强强度等级级、工厂厂名称和和出厂编编号不全全也属于于不合格格品。不不合格品品可根据据实际情情
44、况而决决定使用用与否。20、什什么是活活性混合合材料和和非活性性混合材材料?掺掺入硅酸酸盐水泥泥中各能能起到什什么作用用?参考答案案:活性性混合材材料中有有一定的的活性组组分,常常温下能能与水泥泥熟料水水化时析析出Caa(OHH)2的或在在硫酸钙钙的作用用下生成成具有胶胶凝性质质的稳定定化合物物。非活活性混合合材料与与水泥矿矿物成分分不起化化学反应应或化学学反应很很弱,在在水泥石石中主要要起填充充作用,掺掺入硅酸酸盐水泥泥中主要要调节水水泥强度度等级,增增加产量量,降低低水化热热等。21、为为什么掺掺较多活活性混合合材料的的硅酸盐盐水泥早早期强度度较低,后后期强度度发展比比较明显显,长期期强度
45、甚甚至超过过同标号号的硅酸酸盐水泥泥?参考答案案:掺较较多活性性混合材材的硅酸酸盐水泥泥中水泥泥熟料含含量比较较少,加加水拌和和后,熟熟料先水水化,水水化后析析出的CCa(OOH)22作为碱碱性激化化剂激化化活性混混合材料料水化,生生成水化化硅酸钙钙和水化化硫铝酸酸钙等水水化产物物。水化化过程分分两步进进行,早早起强度度较低而而后期强强度发展展较快。22、与与普通水水泥相比比较,矿矿渣水泥泥、火山山灰水泥泥、粉煤煤灰水泥泥在性能能上有哪哪些不同同,并分分析这四四种水泥泥的适用用和禁用用范围。参考答案案:矿渣渣水泥保保水性差差、泌水水性大。在在施工中中由于泌泌水而形形成毛细细管通道道及水囊囊,水
46、分分的蒸发发又易引引起干缩缩,影响响混凝土土的抗渗渗性、抗抗冻性及及耐磨性性。适用用于高温温和耐软软水、海海水、硫硫酸盐腐腐蚀的环环境中;火山灰灰质水泥泥特点是是易吸水水,易反反应。在在潮湿条条件下养养护可以以形成较较多的水水化产物物,水泥泥石结构构比较致致密,从从而具有有较高的的抗渗性性和耐久久性。如如在干燥燥环境中中,所吸吸收的水水分会蒸蒸发,体体积收缩缩,产生生裂缝,因因而不宜宜用于长长期处于于干燥环环境和水水位变化化区的混混凝土工工程中,但但适宜于于大体积积和抗渗渗要求的的混凝土土及耐海海水、硫硫酸盐腐腐蚀的混混凝土中中;粉煤煤灰水泥泥需水量量比较低低,干缩缩性较小小,抗裂裂性较好好。
47、尤其其适用于于大体积积水工混混凝土及及地下和和海港工工程中,但但不适宜宜抗碳化化要求的的混凝土土中。23、试试述道路路硅酸盐盐水泥的的特点?参考答案案:特点点是混凝凝土的抗抗折强度度较高,耐耐磨性和和耐久性性较好,同同时道路路水泥还还具有早早强的性性能。24、白白色硅酸酸盐水泥泥对原料料和工艺艺有什么么要求?参考答案案:白色色硅酸盐盐水泥严严格控制制氧化铁铁的含量量,此外外有色金金属氧化化物如氧氧化锰、氧氧化钛、氧氧化铬的的含量也也加以限限制。由由于原料料中氧化化铁含量量少,煅煅烧的温温度要提提高到115500左右右。为了了保证白白度,煅煅烧时应应采用天天然气、煤煤气或重重油做燃燃料,粉粉磨时不不能直接接用铸钢钢板和钢钢球,而而应采用用白色花花岗岩或或高强陶陶瓷衬板板,用烧烧结瓷球球等作研研磨体。25、膨膨胀水泥泥的膨胀胀过程与与水泥体体积安定定性不良良所形成成的体积积膨胀有有何不同同?参考答案案:水泥泥体积安安定性不不良引起起的膨胀胀是指水水泥石中中的某些些化学反反应不能能在硬化化前完成成,而在在硬化后后进行,并并伴随有有体积不不均匀的的变化,在在以硬化化的水泥泥石中产产生内应应力,轻轻则引起起膨胀变变形,重重则使水水泥石开开裂。膨膨胀水泥泥的膨胀胀在硬化化过程中中完成,并并且其体体积是均均匀地发发生膨胀胀。
限制150内